紡機中的微機遠程多電機同步傳動控制系統(tǒng)

1、紡機中的微機遠程多電機同步傳動控制系統(tǒng)                        在紡織、印染、造紙等工業(yè)生產中，多電機同步傳動應用的十分廣泛。其中，印染聯(lián)合機的工藝及控制原理圖如圖1所示，采用西門子MICROMASTER Vector, 即MMV變頻器，電機1(M1)至電機4(M4)為三相交流電機。    b變頻調速以其顯

2、著的節(jié)能效益、優(yōu)異的調速與起制動性能、高功率因數(shù)、安全性能及其它許多優(yōu)點而被認為是非常有發(fā)展前途的調速方式。交流電機和變頻器配合，能獲得與直流電機相似甚至更好的控制性能。并且交流電機成本低，結構簡單，容量和電壓范圍廣。采用RS485標準總線，通過USS通訊協(xié)議組成網絡，遠程控制變頻器，進而控制電機，可以監(jiān)控生產線，遠離對人體有害的工作現(xiàn)場，保存歷史數(shù)據(jù)，出錯參數(shù)自動回傳，縮短診斷時間和維修時間，節(jié)省大量人力物力。工控機通過RS-232/RS-485接口轉換器接入RS485網絡，可遠程控制31臺變頻器，當數(shù)據(jù)傳輸率100kbit/s時，通信距離可達到1200m。接口轉換器采用Model 2485

3、BR隔離型接口轉換器，它能完成RS-232/RS-485隔離型接口轉換，支持不同通訊速率及格式，最多可連接32個485終端設備。2  軟件的總體設計    VC有ClassWizard、SourceBrowser、Visual SourceSafe等一系列工具，它所帶的MSDN更是讓軟件人員感到十分方便。而且VC應用程序對系統(tǒng)有極好的兼容性和穩(wěn)定性。用VC從底部開發(fā)，雖然開發(fā)周期稍長，但能根據(jù)用戶的需要進行編程，編出的軟件的功能和風格適合用戶的習慣。綜合考慮開發(fā)周期和用戶要求等因素，軟件采用VC語言編寫。軟件的總體設計框圖見圖2。3  軟件開發(fā)

4、過程3.1 建立窗體顯示項目選擇項目類型MFC AppWizard(exe),令主要的視圖類從基類CFormView派生。3.2 添加MScomm控件    Microsoft Communications Control(以下簡稱MSComm)是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的ActiveX控件，通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應用程序提供串行通訊功能。MSComm控件在串口編程時非常方便，程序員不必去花時間去了解較為復雜的API函數(shù)，而且在VC、VB、Delphi等語言中均可使用。它提供了兩種處理通信問題的方法;一是事件驅動(Eve

5、nt-driven)方法，一是查詢法。本軟件采用事件驅動方式。(1) MSComm 控件的常用屬性MSComm 控件有很多屬性，幾個重要的屬性有;CommPort 設置并返回通訊端口號;  Settings 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、停止位;  PortOpen 設置并返回通訊端口的狀態(tài)，也可以打開和關閉端口;  Input 從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符;  Output 向傳輸緩沖區(qū)寫一個字符串。(2) 添加MSComm 控件選擇Project菜單下Add To Project子菜單中的 Components and Contro

6、ls選項，在彈出的對話框中雙擊Registered ActiveX Controls項，則所有注冊過的ActiveX控件出現(xiàn)在列表框中。選擇Microsoft Communications Control，單擊Insert按鈕將它插入到我們的Project中來，接受缺省的選項。另外，添加2個控件,1個List Box控件，用于改變通訊端口號，1個Edit Box控件，用于改變波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、停止位。(3) 設置MSComm串口參數(shù)可以在需要的時候打開串口，例如在程序中做一個開始按鈕，在該按鈕的處理函數(shù)中打開串口?，F(xiàn)在我們在主對話框的CSCommTestDlg:OnInitDialog

7、()打開串口，加入如下代碼;/ TODO: Add extra initialization hereif(m_ctrlComm.GetPortOpen()m_ctrlComm.SetPortOpen(FALSE);m_ctrlComm.SetCommPort(1); /選擇com1if( !m_ctrlComm.GetPortOpen()m_ctrlComm.SetPortOpen(TRUE);/打開串口elseAfxMessageBox("cannot open serial port");m_ctrlComm.SetSettings("9600,e,8,1&

8、quot;);/波特率9600，偶校驗，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位 m_ctrlComm.SetInputModel(1);/1;表示以二進制方式檢取數(shù)據(jù)m_ctrlComm.SetRThreshold(1); 串口初始化程序如下;mComl.SetCommPort(1);      /設置串口1if(! mComl.GetPortOpen()mComl.SetPortOpen(TRUE);   /打開串口mComl.SetSettings(9600，e，8，1);/串口參數(shù)設置mComl.SetInputMode(1); /設

9、置Binary緩沖輸入方式mComl.SetRThreshold(14); /每接收14個字符，激活一次OnComm()事件3.3 添加控制電機運行所需的各種控件    添加垂直滾動條List Box，對應于USS協(xié)議的地址ADR，表述為變頻器號:1-31直接列出，廣播式的32用“全部”代替。添加垂直滾動條List Box，對應于USS協(xié)議的STW，表述為電機動作方式:啟動，停止等。添加垂直滾動條List Box，對應于USS協(xié)議的PKE, 表述為要回顯的運行參數(shù)。添加開始發(fā)送按鈕、緊急起動按鈕、緊急停車按鈕等等。    &

10、#160;                        3.4 USS協(xié)議USS協(xié)議是profibus的一個子集。USS通信協(xié)議有各種長度，視所要滿足的功能多少而定，且因所用設備類型而有所不同。協(xié)議規(guī)定如表1所示;表1    USS協(xié)議的規(guī)定(1) 下傳的規(guī)定; STX(start of text);起始字符，為02H。

11、60;LGE(telegram length);發(fā)送報文的字節(jié)數(shù)，可以變化?？倛笪牡膶嶋H長度比LGE多兩個字節(jié)，這是因為開始的2個字節(jié)(STX和LGE)不被計入LGE中。只有net字符、ADR字節(jié)和BCC字符計入LGE中。具體為;總報文最長256字節(jié)，總報文= STX+LGE+LGE=2+LGE，1d LGE d 254，LGE=ADR+n+BCC=1+n+1，nd254(設net字符數(shù)n)。 ADR(address byte);變頻器的地址碼，取值范圍為031(Bit;04位)，第5位為1時為廣播發(fā)送。 net character(或稱net data)段分為2個區(qū);PK

12、W區(qū)和 PZD區(qū), 如表2所示。表2    PKW區(qū)和 PZD區(qū)的規(guī)定PKE;為一16位的字，用來控制變頻器的運行參數(shù)設置，各Bit的含義如表4所示;表4    PKE各Bit的含義4  軟件調試結果軟件主界面如圖3所示。運行中，遇到異常情況時，可進行緊急停車。電機在需要單獨啟動時，可以個別設置。需要同步啟動時，可以以廣播式啟動全部電機。變頻器參數(shù)可全部或部分上傳，遠程監(jiān)控電機的運行情況。5  結束語本軟件通過USS通訊協(xié)議，用VC6.0的通訊控件MSCOMM，實現(xiàn)了單臺工控機遠程串口控制多臺變頻器，并且對數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)輸出算法進行了改進，有些地方進行了補償，控制更準確，運行狀況比較滿意。參考文獻1 張承慧,萬 軍,李洪斌. 利用PCC開發(fā)變頻器串行通信協(xié)議J.電氣傳動,2003,(1).2 孫志剛，朱德森. USS協(xié)議和Modbus協(xié)議的實現(xiàn).機械與